কম্পটন বিক্ষেপণ: 90°-তে তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ

1 · প্রত্যাশা করুন

একটি X-রশ্মি ফোটন একটি মুক্ত ইলেকট্রন থেকে বিক্ষিপ্ত হয়। বিক্ষিপ্ত ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য কি বদলায়, আর বদলালে সরণের পরিমাণ কি বিক্ষেপণ কোণের ওপর নির্ভর করে?

• প্রতিটি কোণে তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ একই।
• হ্যাঁ — তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ বিক্ষেপণ কোণের সাথে বাড়ে, 180°-তে (সোজা পিছনে) সর্বোচ্চ।
• বিক্ষিপ্ত ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য বদলায় না (ধ্রুপদী তরঙ্গ বিক্ষেপণের মতো)।

2 · প্রস্তুতি

1. compton-90 প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। আপতিত X-রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.05 nm।
2. তরঙ্গদৈর্ঘ্য-সরণ রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য বিক্ষেপণ কোণ সেট করুন এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণ রেকর্ড করুন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য (1 − cos θ) (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে Δλ (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি মূলবিন্দু দিয়ে সরল?

4 · বিশ্লেষণ করুন

1. একটি ট্রায়ালের জন্য h = 6.626×10⁻³⁴ J·s, m_e = 9.109×10⁻³¹ kg, c = 3×10⁸ m/s ব্যবহার করে Δλ = (h/(m_ec))(1 − cos θ) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
2. লক্ষ্য করুন Δλ আপতিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ওপর মোটেই নির্ভর করে না — কেবল কোণের ওপর। ব্যাখ্যা করুন কেন আসা X-রশ্মি 0.05 nm হোক বা 0.5 nm, কম্পটন সরণ একই থাকে।

5 · বিস্তার করুন

1. কম্পটনের 1923 সালের পরীক্ষণ ছিল ঐতিহাসিক প্রমাণ যে আলো কেবল তরঙ্গ নয়, নির্দিষ্ট ভরবেগবিশিষ্ট কণা (ফোটন) হিসেবেও আচরণ করে — বিশুদ্ধ তরঙ্গ-চিত্র বিক্ষেপণে কোনো তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরণই প্রত্যাশা করে না। ব্যাখ্যা করুন কেন তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্ভর সরণ দেখা গেলে তা ধ্রুপদীভাবে ব্যাখ্যাতীত হতো।
2. ধ্রুবক h/(m_ec) ≈ 2.43 pm-কে ইলেকট্রনের কম্পটন তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলা হয়। ব্যাখ্যা করুন কেন এটিই ইলেকট্রন থেকে বিক্ষিপ্ত হলে একটি ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য যতটা সরতে পারে তার প্রাকৃতিক আকার-স্কেল নির্ধারণ করে।

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

← পরীক্ষণে ফিরে যান